CN108923555A - 直驱电机及家用电器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机领域，公开了一种直驱电机及家用电器，直驱电机包括定子(111)和直驱转子(112)；定子包括轴体(1111)、具有转子安装孔(1112a)的定子壳体(1112)和与定子壳体固定并用于产生磁场的定子总成(1113)，轴体的第一端与定子壳体固定；直驱转子包括安装在转子安装孔中的转子总成(1121)和从转子总成延伸至定子壳体外的驱动旋转体(1122)，驱动旋转体上设置有中间部件(114)，轴体的第二端通过中间部件支撑，转子总成直接驱动驱动旋转体绕轴体旋转，驱动旋转体上设置有用于连接外部待旋转组件的连接结构。本发明，减低了机械损耗，提高了电机同轴度和电机效率，降低了噪音和振动，优化了电机体积，完全符合了国家要求的高功率、小体积的要求。

Description

直驱电机及家用电器
技术领域
本发明涉及电机，具体地涉及一种直驱电机及家用电器。
背景技术
电机的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。一般地，电机包括定子和转子，其中，电机中固定的部分叫做定子，定子的作用是用来产生磁场并无哦为电机的机械支撑。定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子绕组镶嵌在定子铁心中，通过电流时产生感应电动势，实现电能量转换；而电机中旋转的部分叫做转子，一般地转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成，转子铁心也是作为电动机磁路的一部分，转子绕组的作用是感应电动势，通过电流而产生电磁转矩。
传统的电机分为内转子电机和外转子电机。具体的，一般地，如图1所示，内转子电机01包括定子组件011和转子组件012，还包括用于安装和支撑转轴的前轴承015和后轴承014，并通过壳体封装，其中壳体可以包括前端盖016和后端盖013，可以从壳体中伸出接线头，并在壳体中固定与接线头固定的驱动板017，用于接通电源。内转子电机的工作原理是其转子与转轴固定在一起，转子驱动转轴旋转，然后通过转轴带动外部风扇(风叶)或者叶轮等工作；而外转子电机与内转子电机最大的不同就是其转子直接驱动外部风扇(风叶)或者叶轮等工作。
然而，传统的电机具有以下缺点，具体的内转子电机具有以下缺点：1)两个传动轴承(前轴承015和后轴承014)机械损耗大，电机机械效率同比要高0.5％-1％；2)转轴压入到转子铁芯内，电机同轴度差，不平衡量大，电机振动大，噪音大；3)转轴压入到转子铁芯内，转轴与外部的风扇(风叶)或者叶轮链接结构复杂，生产效率低，安全要素低；4)转子通过转轴与外部风扇(风叶)或者叶轮等工作，实际加长了电机工作体积，与国家要求的高功率小体积严重不符合。而外转子电机同样具有以下缺点：1)外转子外径体积大，电机旋转惯量大，电机不平衡量大，电机传动噪音大；2)外转子驱动外部风扇(风叶)或者叶轮等工作，对应的风扇(风叶)或者叶轮结构变动大，企业的模具成本投入加大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的机械损耗大、电机同轴度差、噪音大、生产效率低且电机体积大的问题，提供一种直驱电机，该直驱电机减低了机械损耗，提高了电机同轴度和电机效率，而且降低了噪音和振动，同时优化了电机体积，完全符合国家要求的高功率、小体积的要求。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种直驱电机，所述直驱电机包括定子和直驱转子；
所述定子包括轴体、具有转子安装孔的定子壳体以及与所述定子壳体固定并用于产生磁场的定子总成，所述轴体的第一端与所述定子壳体固定；
所述直驱转子包括安装在所述转子安装孔中的转子总成以及从所述转子总成延伸至所述定子壳体外的驱动旋转体，所述驱动旋转体上设置有中间部件，所述轴体的第二端通过所述中间部件支撑，所述转子总成直接驱动所述驱动旋转体绕所述轴体旋转，所述驱动旋转体上设置有用于连接外部待旋转组件的连接结构。
优选地，所述连接结构为形成在所述驱动旋转体上的安装孔、卡扣件或者吸盘。
优选地，所述定子壳体的表面固定有用于外接电源的出线插座，所述出线插座的外部为绝缘件，所述出线插座的内部为金属导体。
优选地，所述定子壳体内设置有用于将所述定子总成与所述出线插座接通的驱动件，所述出线插座的所述金属导体与所述驱动件电连接。
优选地，所述定子壳体的一端还封盖有端盖，所述驱动旋转体包括与所述转子总成固定的小直径段以及从所述小直径段远离所述转子总成延伸的大直径段。
优选地，所述大直径段的外径与所述定子壳体的外径相匹配；和/或所述小直径段与所述大直径段之间通过圆弧段过渡。
优选地，所述定子总成包括铁芯、绝缘框架、绕组，所述绝缘框架与铁芯固定，所述绕组缠绕在绝缘框架上；和/或所述中间部件为轴承，所述轴承通过轴承挡圈稳定的安装。
优选地，所述转子总成上设置有用于使所述轴体穿过的中心孔；
所述轴体上开设有槽，所述定子还包括轴固定座，所述轴体的所述第一端通过所述槽和所述轴固定座稳固地固定在所述定子壳体上。
本发明第二方面提供一种家用电器，所述家用电器包括所述的直驱电机。
优选地，所述家用电器包括风扇或者叶轮，所述外部待旋转组件为所述风扇或者叶轮，所述驱动旋转体驱动所述风扇或者叶轮旋转。
在本发明中，直驱转子的转子总成产生磁力直接旋转，同时直接驱动驱动旋转体旋转，进而驱动外部待旋转组件旋转，减低了机械损耗，提高了电机同轴度和电机效率，而且减少了传统电机通过转轴链接的中间环节(本发明中轴体固定不动，通过直驱转子直接驱动)，电机(特别是民用电机)噪音和振动得到有效提升，同时企业生产效率高，客户使用安全要素提高。另外，本发明中，由于减少了传统电机通过转轴链接的中间环节，从而优化了电机体积，完全符合国家要求的高功率、小体积的要求。
附图说明
图1是现有技术中电机的结构示意图；
图2是本发明的具体实施方式提供的直驱电机的结构示意图；
图3是图2所示的直驱电机的定子的结构示意图；
图4是图2所示的直驱电机的定子内的接线插座的A向视图；
图5是图2所示的直驱电机的直驱转子的结构示意图(为了清楚显示，图中将定子的轴体一同示出)。
附图标记说明
01-内转子电机；011-定子组件；012-转子组件；013-后端盖；014-后轴承；015-前轴承；016-前端盖；017-驱动板；
11-直驱电机；111-定子；1111-轴体；1112-定子壳体；1112a-转子安装孔；1113-定子总成；1113a-铁芯；1113b-绝缘框架；1113c-绕组；1114-轴固定座；
112-直驱转子；1121-转子总成；1122-驱动旋转体；113-轴承挡圈；114-中间部件；115-端盖；116-驱动件；117-出线插座。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。另外，本发明中所指的“多个”指的是两个以上并且包括两个。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
根据本发明的一个方面，如图2所示，本发明的具体实施方式提供的直驱电机11包括定子111和直驱转子112。其中，如图3所示，所述定子111包括轴体1111、具有转子安装孔1112a的定子壳体1112以及与定子壳体1112固定并用于产生磁场的定子总成1113，所述轴体1111的第一端与定子壳体1112固定。进一步地，如图5所示，所述直驱转子112包括安装在转子安装孔1112a中的转子总成1121以及从转子总成1121延伸至定子壳体1112外的驱动旋转体1122，所述驱动旋转体1122上设置有中间部件114，所述轴体1111的第二端通过中间部件114支撑(也就是说，轴体1111不与转子总成固定，即在工作过程中，轴体1111固定不动)，所述转子总成1121直接驱动驱动旋转体1122绕轴体1111旋转，所述驱动旋转体1122上设置有用于连接外部待旋转组件的连接结构。
在本发明中，直驱转子112的转子总成1121产生磁力直接旋转，同时直接驱动驱动旋转体1122旋转，进而驱动外部待旋转组件旋转，减低了机械损耗，提高了电机同轴度和电机效率，而且减少了传统电机通过转轴链接的中间环节(本发明中轴体固定不动，通过直驱转子直接驱动)，电机(特别是民用电机)噪音和振动得到有效提升，同时企业生产效率高，客户使用安全要素提高。另外，本发明中，由于减少了传统电机通过转轴链接的中间环节，从而优化了电机体积，完全符合国家要求的高功率、小体积的要求。另外，本发明提供的直驱电机主要适用于小功率电机。
其中，所述连接结构可以是能够使驱动旋转体1122驱动外部待旋转组件(例如，风扇、叶轮等)旋转的任何结构，在本实施方式中，所述连接结构为形成在驱动旋转体1122上的安装孔、卡扣件或者吸盘。其中安装孔、卡扣件或者吸盘等的数量、尺寸根据实际情况确定。当然，根据实际需要，这里的连接结构也可以采用其他结构形式。
进一步地，结合图4所示，所述定子壳体1112的表面固定有用于外接电源的出线插座117，所述出线插座117的外部为绝缘件，所述出线插座117的内部为金属导体。具体的，所述定子壳体1112内设置有用于将定子总成1113与出线插座117接通的驱动件116(这里的驱动件116可以为板状件，具体可以是电子驱动件，从而驱动电机工作)，所述出线插座117的金属导体与驱动件116电连接，这样在接通外部电源时，定子总成可以通过驱动件116与外部电源导通，从而产生磁场。其中，出线插座117可以是定子111的一部分，使用时，可以直接将外部电源插接到出线插座117上，相比于传统外接线头的结构，操作方便，容易实现。
另外，为了对定子壳体1112内的部件起到保护作用，优选地，所述定子壳体的一端还封盖有端盖115，所述驱动旋转体包括与转子总成固定的小直径段以及从小直径段远离转子总成1121延伸的大直径段。其中，所述大直径段的外径与定子壳体的外径相匹配，从而能够通过驱动旋转体遮挡定子上的转子安装孔1112a。进一步地，为了减小应力集中，同时也为了使直驱电机11的结构更加紧凑，所述小直径段与所述大直径段之间通过圆弧段过渡。
具体的，结合图3所示，所述定子总成1113可以包括铁芯1113a、绝缘框架1113b、绕组1113c，所述绝缘框架1113b与铁芯11131113a固定，所述绕组1113c缠绕在绝缘框架1113b上；和/或所述中间部件114为轴承，结合图5所示，所述轴承通过轴承挡圈113稳定的安装。也就是说，在本实施方式中，可以通过所述轴承连接轴体1111和直驱转子112。在本实施方式中，直驱转子112通过轴承固定在轴体1111端部，预防直驱转子112径向或者轴向运动。
其中，为了能够使所述轴体1111稳定的支撑在定子111上，优选地，所述转子总成1121上设置有用于使所述轴体1111穿过的中心孔。所述轴体1111上开设有槽，所述定子111还包括轴固定座1114，所述轴体1111的第一端通过槽和上述轴固定座1114稳固地固定在定子壳体1112上，这样可以在工作过程中防止轴体1111的窜动。
根据本发明的另一个方面，本发明的具体实施方式提供的家用电器，其中，所述家用电器包括直驱电机。其中，所述家用电器可以包括风扇或者叶轮，所述外部待旋转组件为所述风扇或者叶轮，所述驱动旋转体驱动所述风扇或者叶轮旋转。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种直驱电机，其特征在于，所述直驱电机包括定子(111)和直驱转子(112)；
所述定子(111)包括轴体(1111)、具有转子安装孔(1112a)的定子壳体(1112)以及与所述定子壳体(1112)固定并用于产生磁场的定子总成(1113)，所述轴体(1111)的第一端与所述定子壳体(1112)固定；
所述直驱转子(112)包括安装在所述转子安装孔(1112a)中的转子总成(1121)以及从所述转子总成(1121)延伸至所述定子壳体(1112)外的驱动旋转体(1122)，所述驱动旋转体(1122)上设置有中间部件(114)，所述轴体(1111)的第二端通过所述中间部件(114)支撑，所述转子总成(1121)直接驱动所述驱动旋转体(1122)绕所述轴体(1111)旋转，所述驱动旋转体(1122)上设置有用于连接外部待旋转组件的连接结构。
2.根据权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，所述连接结构为形成在所述驱动旋转体(1122)上的安装孔、卡扣件或者吸盘。
3.根据权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，所述定子壳体(1112)的表面固定有用于外接电源的出线插座(117)，所述出线插座(117)的外部为绝缘件，所述出线插座(117)的内部为金属导体。
4.根据权利要求3所述的直驱电机，其特征在于，所述定子壳体(1112)内设置有用于将所述定子总成(1113)与所述出线插座(117)接通的驱动件(116)，所述出线插座(117)的所述金属导体与所述驱动件(116)电连接。
5.根据权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，所述定子壳体的一端还封盖有端盖(115)，所述驱动旋转体包括与所述转子总成固定的小直径段以及从所述小直径段远离所述转子总成延伸的大直径段。
6.根据权利要求5所述的直驱电机，其特征在于，所述大直径段的外径与所述定子壳体的外径相匹配；和/或所述小直径段与所述大直径段之间通过圆弧段过渡。
7.根据权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，所述定子总成(1113)包括铁芯(1113a)、绝缘框架(1113b)、绕组(1113c)，所述绝缘框架(1113b)与铁芯(1113)(1113a)固定，所述绕组(1113c)缠绕在绝缘框架(1113b)上；和/或所述中间部件(114)为轴承，所述轴承通过轴承挡圈稳定的安装。
8.根据权利要求1所述的直驱电机，其特征在于，所述转子总成(1121)上设置有用于使所述轴体(1111)穿过的中心孔；
所述轴体(1111)上开设有槽，所述定子(111)还包括轴固定座(1114)，所述轴体(1111)的所述第一端通过所述槽和所述轴固定座(1114)稳固地固定在所述定子壳体(1112)上。
9.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括权利要求1-8中任一项所述的直驱电机。
10.根据权利要求9所述的家用电器，其特征在于，所述家用电器包括风扇或者叶轮，所述外部待旋转组件为所述风扇或者叶轮，所述驱动旋转体(1122)驱动所述风扇或者叶轮旋转。
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